發(fā)布時(shí)間：2020-04-15 20:29

【摘要】：為了節(jié)省水資源、保護(hù)環(huán)境,污水處理系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、建筑、醫(yī)療、餐飲等各個(gè)領(lǐng)域。為了實(shí)現(xiàn)污水處理工程的達(dá)標(biāo),除了要針對(duì)水質(zhì)水量精心選擇、設(shè)計(jì)合適的污水處理工藝外,設(shè)計(jì)實(shí)施先進(jìn)、高效的污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)也是非常必要的。本文針對(duì)某列車段污水處理工程的實(shí)際需求,設(shè)計(jì)開發(fā)了列車段污水處理控制系統(tǒng),并針對(duì)液位控制問題進(jìn)行了較為深入的研究。結(jié)合某列車段污水的水質(zhì)特性和排放標(biāo)準(zhǔn),本文以A~2O工藝過程為例,分析了污水處理主要工藝流程,確定了污水處理控制系統(tǒng)所需的功能,以及對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的需求。在此基礎(chǔ)上,本文對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì),基于“集中管理,分散控制”的思想,構(gòu)建了由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、控制層和監(jiān)管層組成的三層結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)方案。其中,現(xiàn)場(chǎng)層為控制設(shè)備和儀器儀表的布置、連接和運(yùn)行提供環(huán)境條件;控制層主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)層設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和運(yùn)行控制,同時(shí)與監(jiān)管層進(jìn)行數(shù)據(jù)通信;監(jiān)管層則根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)建立組態(tài),對(duì)整個(gè)系統(tǒng)監(jiān)控、信息管理和Web發(fā)布。同時(shí),根據(jù)各層子系統(tǒng)通信需求,本文確定了“工業(yè)以太網(wǎng)+現(xiàn)場(chǎng)總線”的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案�？紤]到水池液位在污水處理過程中的重要性,本文在分析污水液位對(duì)A~2O工藝的影響基礎(chǔ)上,針對(duì)厭氧池液位控制的特性和機(jī)理,建立了液位控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型;為適應(yīng)水質(zhì)水量的動(dòng)態(tài)變化、同時(shí)降低PID參數(shù)調(diào)整的難度、便于實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守,本文提出基于模糊PID的厭氧池液位控制算法,并在Matlab環(huán)境下進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的模糊PID控制算法能夠迅速地控制污水的液位達(dá)到設(shè)定高度;同時(shí)通過干擾驗(yàn)證,模糊PID控制系統(tǒng)有較好的魯棒性。為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)控制,采用STEP V5.5對(duì)S7-300 PLC控制器完成程序的搭建;針對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控和網(wǎng)頁(yè)瀏覽的要求,采用KingView組態(tài)軟件完成了上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)和Web服務(wù)器的發(fā)布;針對(duì)系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?選擇以太網(wǎng)和Profibus網(wǎng)絡(luò)完成了三層系統(tǒng)通信和數(shù)據(jù)交互。本文在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下對(duì)所設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的污水處理控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真運(yùn)行和測(cè)試,結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)開發(fā)的污水處理控制系統(tǒng)能夠有效控制,實(shí)現(xiàn)了對(duì)污水處理水池的自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控和網(wǎng)頁(yè)瀏覽等預(yù)期的功能;通過對(duì)厭氧池等污水處理池液位的控制,保證了污水處理過程的水力停留時(shí)間,確保出水達(dá)標(biāo)。
【圖文】：

圖 2.1 污水處理工藝流程圖Fig. 2.1 Sewage treatment process flow diagram根據(jù)圖 2.1 污水處理工藝的具體流程，，下面分別對(duì)污水處理系統(tǒng)中的各環(huán)節(jié)功能進(jìn)行說(shuō)明。泥餅外運(yùn)藥物疊螺脫水機(jī)

現(xiàn)場(chǎng)控制功能需求框圖
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X731;TP273

【參考文獻(xiàn)】

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1 仝軍生;;我國(guó)水污染現(xiàn)狀及防治策略[J];統(tǒng)計(jì)與管理;2015年12期

2 竇艷艷;錢蕾;馮金龍;;基于Matlab的模糊PID控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真[J];電子科技;2015年02期

3 王彥齊;;組態(tài)王在CWS1000加載試驗(yàn)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];電氣自動(dòng)化;2015年01期

4 張娜;;基于PLC的PID-模糊控制算法在水箱液位控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年02期

5 許嘉寧;陳燕;;我國(guó)水污染現(xiàn)狀[J];廣東化工;2014年03期

6 蔣耘瑋;王小藝;魏偉;許繼平;王藩;;基于抗擾動(dòng)-模糊PID的污水處理控制方法研究[J];計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué);2013年07期

7 劉麗華;周會(huì);鐘曉東;李莉娜;;淺析DCS與FCS[J];信息通信;2011年05期

8 馬敏杰;翟計(jì)紅;;鐵路機(jī)車車輛工廠總口污水處理工藝選擇[J];鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì);2011年07期

9 羅偉平;張成文;;基于PLC的PID控制恒壓供水系統(tǒng)[J];控制工程;2008年S1期

10 李成江;;我國(guó)城市污水處理技術(shù)現(xiàn)狀及存在問題[J];中國(guó)建設(shè)信息(水工業(yè)市場(chǎng));2006年04期

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1 吳燦;污水環(huán)保PPP項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)管理研究[D];北京交通大學(xué);2017年

2 李健;基于模糊PID的無(wú)人水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制研究[D];大連理工大學(xué);2016年

3 左旭巖;基于PLC的污水處理控制系統(tǒng)研究及工程應(yīng)用[D];華東理工大學(xué);2016年

4 胡維維;污水處理控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué);2016年

5 張波;污水處理過程自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施[D];華東理工大學(xué);2014年

6 王磊;約翰迪爾公司滴灌產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)貧水地區(qū)營(yíng)銷策略研究[D];吉林大學(xué);2013年

7 許文強(qiáng);基于差分進(jìn)化算法的污水處理過程控制及優(yōu)化[D];江南大學(xué);2013年

8 韓霞;模糊-PID控制在污水處理廠液位控制中的研究及應(yīng)用[D];浙江工業(yè)大學(xué);2012年

9 陳國(guó)章;污水處理自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D];山東大學(xué);2011年

10 龐立;污水處理多模式A2/O工藝控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];華東理工大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2628956